Wissenschaftler aus Japan zeigen eine Methode zum Bewegen von Objekten mit Schallwellen
Ein Forschungsteam der University of Tokyo Metropolitan University demonstrierte eine neue Technologie, dank der es möglich ist, kleine Objekte mithilfe von Schallwellen zu bewegen.
Neue Methode und was ist ihre Essenz
Japanische Ingenieure entschieden sich für die Verwendung des sogenannten hemisphärischen Arrays von Ultraschallwandlern, mit dem sie erstellt wurden dreidimensionale akustische Felder, die eine kleine Styroporkugel nicht nur hielten, sondern auch mit einem gleichmäßigen anheben Spielplätze.
Dieser Ansatz ähnelt in vielerlei Hinsicht einer Laserfalle, nur dass die akustische Version an eine viel breitere Palette von Partikeln und Materialien angepasst werden kann.
Als Referenz. Seit einigen Jahren nutzen Wissenschaftler aktiv Lichtströme, um Miniaturobjekte zu bewegen. Und tatsächlich ist ein Teil des Nobelpreises, der an A. Eshkin, gerade für Leistungen auf dem Gebiet der optischen Pinzette ausgestellt, ein Gerät, das in der Lage ist, Partikel durch den Einsatz von Laserlicht zu transportieren.
Wissenschaftler beschlossen, diese Technologie weiterzuentwickeln, und nach einer Weile demonstrierten japanische Ingenieure eine akustische Falle (eine alternative Technologie), die Schall verwendet. Da sie in einer breiteren Palette von Objekten und Materialien verwendet werden können.
Bei Experimenten im Labor ist es Wissenschaftlern gelungen, millimeterkleine Teilchen zu manipulieren.
Trotz des klaren Erfolgs betonen die Wissenschaftler, dass sie mit einer Vielzahl technischer Herausforderungen konfrontiert waren. Daher war es insbesondere für Wissenschaftler ziemlich problematisch, eine große Anzahl von Ultraschallwandlern in Echtzeit zu steuern und Schall zu erzeugen Felder für den Transport von Objekten, die weit von den Schallwandlern entfernt sind, sowie in der Nähe von Oberflächen, die den Schall perfekt reflektieren Wellen.
Im Laufe zahlreicher Experimente gelang es Wissenschaftlern aus Tokio also, einen völlig einzigartigen Ansatz zum Transport von Teilchen zu entwickeln.
Dazu mussten die Wissenschaftler das Array in einzelne, leicht kontrollierbare Blöcke aufteilen und einen inversen Filter anwenden, dank dem sie erfolgreich waren finden die optimale Amplitude und Phase für die Steuerung und bilden so eine einzelne Falle in einem bestimmten Abstand von sich selbst Konverter.
Natürlich ist die Technologie noch weit von einer kommerziellen Nutzung entfernt, aber gerade die Möglichkeit, Objekte zu verwalten durch die verwendung von schallwellen erscheint es recht vielversprechend und kann in einer Vielzahl von bereichen eingesetzt werden Industrie.
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